名古屋大学研究Discovery Saga

・走査透過電子顕微鏡（STEM）注1）を用いて、層状ペロブスカイト注2）強誘電体注3）のドメイン構造注4）を原子レベルで直接観察。・ペロブスカイト層の層数nと偶奇性に応じてドメイン構造が本質的に異なることを発見。・n = 4のハイブリッド間接型強誘電体注5）では、中性および帯電したドメイン壁注6）が共存する新しいドメイン構造を発見し、原子レベルで形成機構を解明。・次世代メモリやナノ電子デバイス設計に新たな指針を提示。&...

キーワード：アルカリ金属/ビスマス/対称性/電気分極/誘電性/ジルコン/圧電性/ナノ電子デバイス/強誘電性/電子線/ペロブスカイト/メモリ/メモリ素子/絶縁体/電子デバイス/分極反転/誘電体/ICカード/STEM/チタン/チタン酸バリウム/ドメイン構造/強誘電体/電気伝導/電気伝導性/PZT/アクチュエータ/マイクロ/金属イオン/低消費電力/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/分解能/結晶構造/マイクロデバイス/構造変化

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2026年4月14日

自然界には存在しない構造を持つ2次元酸化鉄の作製に成功

～グラフェン/SiC界面が生み出す新物質～

・自然界には安定に存在しない構造を持つ2次元酸化鉄の作製に成功しました。・2次元物質のグラフェンと3次元物質のSiCの界面に鉄と酸素を導入する新たな手法により、この2次元酸化鉄作製を実現しました。・スピントロニクスデバイスなどへの応用が期待され、さらに他の2次元遷移金属酸化物に展開することによって新たな量子物性の開拓につながる可能性があります。早稲田大学の乗松航（のりまつわたる）教授、物質・材料研究機構（NIMS）の榊原涼太郎（さかきばらりょうたろう）博士（研究当時名古屋大学所属）、日本原子力研究開発機構の寺澤知潮（てらさわともお）...

キーワード：遷移金属酸化物/対称性/六方晶窒化ホウ素/ケイ素/2次元物質/カルコゲナイド/原子層/新物質/遷移金属/遷移金属ダイカルコゲナイド/酸化鉄/スピネル/原子配列/SiC/グラフェン/スピン/スピントロニクス/マグネタイト/金属酸化物/結晶成長/原子力/構造制御/酸化物/ホウ素/結晶構造/ヘモグロビン

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発表日：2026年3月13日

次世代パワー半導体"最有力素材"の新規技術を確立

～世界初「酸化ガリウム」成長技術でEV、再エネ、宇宙開発を加速～

・高密度酸素ラジカル源（HD-ORS）を開発し、分子線エピタキシー（MBE）注1）・物理蒸着法（PVD）注2）で原子状酸素密度を従来比2倍に向上。・HD-ORSを用いたMBEで、300℃、1µm/hにて次世代パワー化合物半導体注3）である酸化ガリウム（Ga₂O₃）注4）の高速ホモエピタキシャル成長注5）を実現。・PVDにおいてもHD-ORSを活用することにより、1µm/h超の高速成長で安定した（001）面ホモエピタキシャル膜を実現。...

キーワード：CdTe/超高真空/GaN/InP/エピタキシャル成長/パワーデバイス/ヘテロエピタキシー/分子線エピタキシー(MBE)/省エネ/エピタキシー/エピタキシャル/単結晶/SiC/スパッタリング/化合物半導体/結晶化/結晶成長/結晶方位/原子状酸素/熱処理/熱伝導/半導体/結晶構造/ラジカル

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発表日：2026年1月22日

次世代半導体MoS2の革新的ウエハースケール成膜技術を開発

――結晶成長の自己整合および自己停止メカニズムにより高移動度を達成――

・MOCVD法を用いて、サファイア基板上のMoS2結晶粒が自己整合して単結晶化する革新的な成長メカニズムを発見。・独自のプリカーサ選択により、成膜反応が単層厚さで自動停止する新たな現象を見いだし、2インチサイズのウエハー全体にわたって均一で再現性の高い単層MoS2膜を実現。・2つの成膜メカニズムの相乗効果により高い電子移動度を達成。量産化を見据えたウエハースケールで高品質な単層MoS2単結晶膜の形成という産業界からの要請に応えるとともに、次世代サブ1 nmノード論理トランジスタ実現に向けた重要な一歩。...

キーワード：金属元素/高移動度/モリブデン/電子移動/有機金属化学/有機金属/前駆体/エピタキシャル成長/トランジスタ/パワーデバイス/ファンデルワールス力/大規模集積回路/電子デバイス/二硫化モリブデン/半導体デバイス/温度依存性/発光ダイオード（LED）/半導体産業/エピタキシャル/単結晶/レーザー/移動度/結晶化/結晶成長/酸化物/集積回路/低消費電力/半導体/結晶構造

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発表日：2025年12月16日

新手法で3Dプリンタ用の素材開発を大きく加速

Al-Fe合金系で軽量・高強度・耐熱を実現、輸送機器に実装へ

・レーザビームを用いる金属3Dプリンタ注1）技術を利用した非平衡なミクロ・ナノ組織注2）の制御に向けた元素選択の考え方を新たに提案した。・提案した考え方に基づいて開発したアルミニウム－鉄（Al-Fe）系合金注3）の造形体は、高強度や高耐熱性などのさまざまな機能を有し、第3・第4元素によって制御できることを明らかにした。・この考え方はアルミニウム系合金だけでなく他の金属へも適用できるため、金属3Dプリンタ用の新たな材料開発を大きく加速させることが期待される。名古屋大学大学院...

キーワード：金属元素/非平衡/耐熱性/アルミニウム/エンジン/マイクロ/自動車/電子顕微鏡/光学顕微鏡/結晶構造

他の関係分野：環境学数物系科学化学工学総合生物農学

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発表日：2025年12月9日

AlN基板上AlN/GaN/AlN 薄膜トランジスタで高耐圧・低抵抗・電流不安定性解消を実証

～通信・レーダー向け高周波デバイスの性能向上に期待～

・量産性に優れたMOVPE注１）法により、窒化アルミニウム（AlN）基板上にコヒーレント成長注2）させたAlN/GaN/AlN 高電子移動度トランジスタ(HEMT) 注３）を実現。・従来のGaN HEMTと比べ、同等水準の抵抗値を実現しつつ、2倍以上の耐圧性能を達成。・従来のGaN HEMTで課題だった電流コラプス注4）を抑え、安定動作を実現。・Crystal ISの高品質AlN単結晶基板、旭化成と名古屋大学により開発した革新的結晶成長技術、そして名古屋大学エネルギー...

キーワード：ミリ波/先端技術/産学連携/結晶格子/コヒーレント/高周波/アンモニア/電子移動/有機金属/GaN/MOVPE/イメージセンサー/デバイスプロセス/トランジスタ/パワーデバイス/バンドギャップ/高電圧/窒化ガリウム/電子デバイス/薄膜トランジスタ/半導体デバイス/半導体材料/発光ダイオード（LED）/ドーピング/単結晶/SiC/アルミニウム/シリコン/センサー/トラップ/マイクロ/マイクロ波/移動度/化合物半導体/結晶成長/周波数/集積回路/窒化アルミニウム/熱伝導/熱伝導率/半導体/エネルギー変換/結晶構造

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2025年12月8日

3Dプリンタアルミニウムの強度・変形メカニズム解明

力学機能制御の技術開発加速へ

・レーザビームを用いる金属3Dプリンタ注1）技術を用いて製造したアルミニウム合金注2）の強度と変形メカニズムを、「マイクロピラー圧縮試験注3）」を用いて解明した。・不均一なミクロ・ナノ組織注4）の特徴を持つ「溶融注5）池構造（melt-pool structure）」における個々の領域の機械的性質注6）を実験的に明らかにした。・本研究にて見出された理解はアルミニウムだけでなく他の金属へも適用できるため、金属3Dプリンタ技術を利用した力学機能...

キーワード：金属元素/準安定/非平衡/準安定相/せん断/機械的性質/原子配列/単結晶/アルミニウム/ナノメートル/マイクロ/引張強度/耐久性/電子顕微鏡/機能制御/光学顕微鏡/結晶構造

他の関係分野：環境学数物系科学工学総合生物農学

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発表日：2025年12月3日

世界初、石英の結晶度・粒径・被熱温度の関係を解明地球史の解明に寄与する新たな「地質温度計」として期待

・石英（せきえい）の結晶度注1）、粒径、被熱温度注2）の間に、以下の一般法則があることを世界で初めて、明らかにした。結晶度 = 3.57 × ln (粒径) + 6.46被熱温度 = 18.3 × 結晶度 + 170被熱温度 = 71.0 × ln (粒径) + 285・光学顕微鏡や簡易型電子顕微鏡によって、比較的簡便に石英の被熱温度を求めることができる。今後「石英を用いた地質温度計注3)」として途上国を含めた世界中で汎用され、地球...

キーワード：地球科学/X線回折/堆積物/地質学/化学組成/ケイ素/材料科学/非晶質/アモルファス/電子顕微鏡/光学顕微鏡/結晶構造/プランクトン

他の関係分野：環境学数物系科学化学工学総合生物農学

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発表日：2025年11月27日

多様な元素置換が可能な歪んだ三角格子反強磁性体を開発

――「複合アニオン化合物」で磁性の一次元化の謎に迫る――

・レニウム原子が異方的三角形格子のネットワークを持つ全7種類の新物質群の開発に成功。・フラストレーションを利用した磁性の一次元化機構によって朝永（ともなが）-ラッティンジャー液体状態を実現。・複合アニオン化合物において、元素置換により磁性を自在に制御するための物質開発指針を与える。東京大学物性研究所の厳正輝助教、小濱芳允准教授、河村光晶助教（研究当時）、廣井善二教授、名古屋大学大学院工学研究科の平井大悟郎准教授、矢島健准教授、東北大学大学院理学研究科の森田克洋助教、同大学多元物質科学研究所の那波和宏准教授、佐藤卓教授、高エネルギー加速器...

キーワード：スピン液体/フラストレーション/高エネルギー/三角格子/三角格子反強磁性体/磁気相転移/中性子散乱/反強磁性/反強磁性体/物質科学/揺らぎ/J-PARC/ハロゲン/加速器/相転移/中性子/スペクトル/アニオン/磁性体/レニウム/複合アニオン/新物質/強磁性/強磁性体/スピン/極低温/原子力/酸化物/結晶構造

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発表日：2025年11月6日

サブナノ厚みを自在に操る：二次元シリカの新合成戦略新規特性も発現、水解離触媒などの材料設計指針に

・固相界面活性剤注1)を鋳型として利用し、非層状化合物であるアモルファス注2)シリカナノシート注3)の厚みを1ナノメートル（ナノは10億分の1）より薄い精度で制御することに成功。・得られたナノシートは高い均一性と分散安定性を示し、二次元稠密（ちゅうみつ）集積膜を用いてバンドギャップ注4)や絶縁破壊電圧、水解離反応の触媒活性の厚さ依存性を調査。・これまで水解離触媒として不活性だと考えられてきたアモルファスシリカが極薄膜化することで高性能な触媒となることを発見。・地殻中に豊富に存...

キーワード：バンド構造/水分子/アニオン/両親媒性/二次元材料/カルコゲナイド/材料科学/遷移金属/層状化合物/バンドギャップ/ポリエチレン/選択性/遷移金属カルコゲナイド/アモルファス/ナノシート/材料設計/電子状態/電池/燃料電池/グラフェン/シリカ/ナノメートル/ナノ材料/界面活性剤/酸化物/二酸化炭素/エチレン/エネルギー変換/結晶構造/レドックス/カチオン/官能基/分子設計

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発表日：2025年9月17日

光合成反応における電子状態の観測に成功酸素発生メカニズムの全体像解明へ前進

・光合成で酸素をつくり出すマンガンクラスター注1）の「最も安定した状態（S1状態）」注2）の電子状態はこれまでよく分かっていなかった。・そのマンガンクラスターのS1状態における電子状態の解明に成功した。・併せて、S1状態における水分子およびプロトンの配置も特定した。・新しいパルスEPR測定法により、従来は観測できなかったスピン状態を検出した。光合成における酸素の発生反応は、地球上の生命活動を支える最も重要な化学反応の...

キーワード：ESR/パルス/水分子/観測手法/電子スピン共鳴/磁場/光化学/X線結晶構造解析/結晶構造解析/光合成/マンガン/酸素発生反応/電子状態/スピン/X線結晶構造/結晶構造/プロトン/カルシウム/酸化反応

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発表日：2025年8月21日

スズ含有IV族混晶半導体を用いた量子効果デバイスの室温動作に成功

～安価かつ環境に優しい量子効果デバイス応用へ新たな道～

・IV族混晶半導体注1)ゲルマニウム錫(スズ)（GeSn）注2)およびゲルマニウムシリコン錫（GeSiSn）注3)からなる二重障壁構造(DBS)注4)を、分子線エピタキシー（MBE）法で、従来よりも高品質にエピタキシャル成長する技術を新規に開発した。・GeSn層のエピタキシャル成長中にのみ水素（Ｈ₂）ガスを導入することで、平坦かつ急峻界面を有するGeSn/GeSiSn DBSの形成が可能であることを明らかにした。・高品質成長したGeSn/GeSiSn DBSを用いた共鳴トンネルダイ...

キーワード：無線通信/バンド構造/閉じ込め/高周波/テラヘルツ/検出器/赤外線/赤外線検出器/太陽/トンネル電流/III-V族化合物半導体/SiGe/エピタキシャル成長/テラヘルツ波/バンドギャップ/ヘテロ界面/共鳴トンネル/共鳴トンネルダイオード/共鳴トンネル効果/光デバイス/電子デバイス/半導体デバイス/半導体材料/分子線エピタキシー(MBE)/量子効果デバイス/量子閉じ込め/エピタキシー/エピタキシャル/ゲルマニウム/太陽電池/電池/SiC/シリコン/トンネル/トンネル効果/パワーエレクトロニクス/化合物半導体/集積回路/半導体/量子効果/結晶構造/水素ガス

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発表日：2025年6月14日

ルイ・パスツールもきっと驚く！？左右を選別するナノ光ピンセットによるキラル結晶化制御の可能性を示唆

・誘電体メタ表面でのキラルな光場の励振に伴い発生するキラル選択的な光学力が、キラル結晶の核形成に影響を及ぼす可能性が示唆されました。・フランスの細菌学者ルイ・パスツールがキラリティ科学を創出した経緯であるピンセットによるキラル結晶選別と類似した、光のピンセットによるキラルナノ結晶選別の可能性を示す成果です。 ◆詳細（プレスリリース本文）は...

キーワード：水溶液/対称性/物質科学/核形成/生命の起源/磁場/直線偏光/キラル/らせん構造/円偏光/表面プラズモン共鳴/対称性の破れ/ナノ結晶/ナノ構造体/プラズモン/金属ナノ構造/表面プラズモン/誘電体/光照射/光学特性/スピン/スピントロニクス/ナノ構造/ナノ粒子/屈折率/結晶化/微細加工/光ピンセット/微細加工技術/結晶構造/創薬/細菌

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発表日：2025年3月13日

触媒サイクル中の酵素における基質の動きをSACLAで解明

～基質がクルっと回転して反応する～

兵庫県立大学大学院理学研究科の長尾聡特任助教（現高輝度光科学研究センター）及び久保稔教授、理化学研究所放射光科学研究センターの當舎武彦専任研究員（現兵庫県立大学）及び杉本宏専任研究員のグループは、名古屋大学大学院理学研究科の荘司長三教授らの研究グループと共同で、X線自由電子レーザー（XFEL）※1施設SACLA※2を活用し、触媒サイクル中、酵素内で基質※3の向きが精密に制御されることで、触媒反応が効率よく進む瞬間を捉えました。薬物の代謝やステロイドホルモンなどの生理活性物質の生合成に関わる重要な酵素として、シトク...

キーワード：産学連携/X線自由電子レーザー/コヒーレンス/パルス/フェムト秒パルス/自由電子レーザー/SPring-8/加速器/放射光/スチレン/触媒反応/立体選択的/シトクロム/結晶構造解析/パルスレーザー/クロム/原子分解能/酸素分子/ダイナミクス/トラップ/フェムト秒/マイクロ/レーザー/分解能/人工タンパク質/P450/結晶構造/タンパク質工学/生合成/アミノ酸配列/ホルモン/アミノ酸/シトクロムP450/ステロイド/ステロイドホルモン/酸化反応/脂肪酸/生理活性/生理活性物質

他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学工学総合生物農学